Scientists for Future
Η καταστροφή από τις πλημμύρες στη Γερμανία τον Ιούλιο του 2021 και η κλιματική κρίση - δήλωση επιστημόνων από τους scientists for future
Συντάκτες: Carl-Friedrich Schleussner (Climate Analytics und Humboldt Universität, Berlin); Stefan Rahmstorf (Potsdam Institut für Klimafolgenforschung, Potsdam); Özden Terli, Diplom-Meteorologe; Volker Wulfmeyer (Institut für Physik und Meteorologie, Universität Hohenheim, Stuttgart)
Μετάφραση στα ελληνικά και επιμέλεια κειμένου zaungastnic.blogspot.no
Η καταστροφική πλημμύρα του Ιουλίου 2021 μας επηρέασε όλους. Μέχρι σήμερα, περισσότερα από 170 άτομα έχουν πέσει θύματα και ολόκληρα χωριά έχουν καταστραφεί. Οι τρομερές διαστάσεις αυτής της τραγωδίας γίνονται όλο και πιο ορατές κάθε μέρα. Ο αριθμός των θυμάτων αυτής της καταστροφής από τις πλημμύρες ξεπερνά ήδη τον αριθμό όλων των προηγούμενων εσωτερικών πλημμυρών στη Γερμανία από το 1900. [1] Η καταστροφή από τις πλημμύρες συνοδεύτηκε από μεγάλο αριθμό κλιματολογικών ρεκόρ. Καταγράφηκαν οι ατμοσφαιρικές κατακρημνίσεις και τα επίπεδα μετρήθηκαν για πολλές πληγείσες περιοχές.[2] Έπεσαν έως και 182 mm βροχής μέσα σε 72 ώρες. [3] Σε όλο τον κόσμο, έχουμε παρατηρήσει μια αύξηση στα ρεκόρ των τελευταίων δεκαετιών - μια τάση που σχετίζεται άμεσα με την υπερθέρμανση του πλανήτη.
Λαμβάνοντας υπόψη την υπερθέρμανση του πλανήτη περίπου στους 1,2 ° C και τη θέρμανση 2,0 ° C στη Γερμανία [6], το 2021 δεν τίθεται πλέον το ερώτημα εάν η υπερθέρμανση του πλανήτη, που προκαλείται κυρίως από τη χρήση ορυκτών καυσίμων,
επηρεάζει θετικά την εμφάνιση ακραίων καιρικών φαινομένων, αλλά μάλλον τι είδους είναι αυτά και πόσο δυνατά.
Οι τιμές θερμοκρασίας που επιτυγχάνονται σήμερα είναι πιθανότατα οι υψηλότερες των τελευταίων 12.000 ετών. [7] Αφήνουμε το σχετικά σταθερό κλίμα του Ολοκαίνου, το οποίο κατέστησε δυνατή τη γεωργία και τον ιδιαίτερα ανεπτυγμένο πολιτισμό.
Ήδη στη μέση του Ανθρωπόκαινου μπαίνουμε σε άγνωστο έδαφος με μια ανεξέλεγκτη τάση θέρμανσης.
Αυτό σημαίνει επίσης ότι δεν έχουμε ακόμα ιδέα τι θα σημαίνει η υπερθέρμανση του πλανήτη των 1,2 ° C για τις κοινωνίες μας. Ως επί το πλείστον, δεν έχουμε βιώσει ακόμη τις πραγματικές ακραίες καιρικές συνθήκες - δηλαδή γεγονότα που θα μπορούσαν να αναμένονται μόνο μία φορά κάθε 20 ή 50 χρόνια - την υπερθέρμανση του πλανήτη που έχουμε ήδη προκαλέσει.
Η πλημμύρα του 2021 πραγματοποιήθηκε σε έναν πλανήτη που έχει ήδη θερμανθεί κατά 0,4 βαθμούς σε σύγκριση με το 2002, το έτος της καταστροφής των πλημμυρών στο ανατολικό μέρος της Γερμανίας. Η προσωπική μας εμπειρία σχετικά με τις συνέπειες της υπερθέρμανσης του πλανήτη υστερεί έναντι της πραγματικής απειλής για χρόνια ή δεκαετίες.
Αύξηση του κινδύνου έντονων βροχοπτώσεων και πλημμυρών
Για δεκαετίες, η έρευνα για το κλίμα προειδοποιεί για τους αυξανόμενους κινδύνους της υπερθέρμανσης του πλανήτη, επίσης και ιδίως λόγω της αύξησης των γεγονότων με έντονη βροχή, και οι επιστημονικές προβλέψεις έχουν αποδειχθεί επανειλημμένα σωστές.[8]
Λόγω της υπερθέρμανσης, αναμένεται αύξηση των βροχοπτώσεων και μείωση των ημερών με μόνο χαμηλή βροχόπτωση (βλέπε Εικ. 1). Αυτή η αναδιανομή προς τη δυνατή βροχή είναι ανεξάρτητη από τις αλλαγές στο ετήσιο ποσοστό της βροχόπτωσης - ακόμη και με τη συνολική μείωση της βροχόπτωσης, τα γεγονότα της ισχυρής βροχής μπορούν να αυξηθούν. Εδώ ισχύει, ότι η σχετική αύξηση είναι μεγαλύτερη, όσο πιο σπάνια συμβαίνει το συμβάν. Στην Ευρώπη, για παράδειγμα, η ποσότητα της βροχής που πέφτει σε αυτές τις ιδιαίτερα ακραίες βροχερές μέρες, οι οποίες εμφανίζονται στατιστικά μόνο μία φορά κάθε δέκα χρόνια, διπλασιάζονται με κάθε ανοδικό βαθμό θέρμανσης.[9]
Η ανθρωπογενής υπερθέρμανση του πλανήτη οδηγεί σε πιο βαριά βροχόπτωση σχεδόν παντού στον κόσμο και αυτές αυξάνονται κατά μέσο όρο κατά περίπου 7% ανά βαθμό Κελσίου. [10], [11] Αυτή η αύξηση ακολουθεί τη θερμοδυναμική που περιγράφεται από τις αρχές της εξίσωσης του Clausius- Clapeyron σύμφωνα με τις οποίες μια ατμόσφαιρα θέρμανσης μπορεί να απορροφήσει περισσότερη υγρασία. Για την Κεντρική Ευρώπη, συμπεριλαμβανομένης της Γερμανίας, μπορεί να καταδειχθεί σαφώς η αύξηση της έντονης βροχής λόγω της υπερθέρμανσης του πλανήτη. [12] Για τις βραχυπρόθεσμες ακραίες βροχοπτώσεις, η αύξηση στην Κεντρική Ευρώπη είναι μερικές φορές σημαντικά υψηλότερη από το 7% που αναφέρθηκε παραπάνω. [13]
Αυτό αυξάνει σημαντικά τον κίνδυνο πλημμύρας. [14] Οι πλημμύρες που παρατηρήθηκαν στην Ευρώπη τις τελευταίες δεκαετίες είναι μοναδικές σε αυτήν τη μορφή τα τελευταία 500 χρόνια. [15]
Σημαντικές αυξήσεις προβλέπονται επίσης σε μελλοντικές ζημιές, εκτός εάν ληφθούν πρόσθετα μέτρα προσαρμογής σε πολύ σημαντικό βαθμό. [16] Για τη Γερμανία, ο αριθμός των ατόμων που εκτίθενται σε κινδύνους πλημμύρας θα μπορούσε να υπερδιπλασιαστεί και οι ζημιές να υπερδιπλασιαστούν έως τα τέλη του αιώνα. [17]
Εικ. 1: Σχηματική αναπαράσταση των αλλαγών στην κατανομή των ποσών υετού ως αποτέλεσμα της υπερθέρμανσης του πλανήτη. Λόγω μιας θερμότερης ατμόσφαιρας, υπάρχει μείωση των ημερών με μικρή βροχόπτωση και αύξηση των εκδηλώσεων βροχής. Το συνολικό ποσό της καθολικής βροχόπτωσης καθορίζεται από τον ρυθμό εξάτμισης, ο οποίος αυξάνεται λιγότερο γρήγορα από τα γεγονότα της έντονης βροχής. Ως εκ τούτου, λιγότερο νερό παραμένει για βροχή εκτός από έντονες βροχοπτώσεις. Σχήμα προσαρμοσμένο από την αναφορά 8.
Αλλαγές στα κυκλοφορικά μοτίβα
Επιπλέον, υπάρχουν επίσης αυξανόμενες ενδείξεις αυξανόμενου κινδύνου λόγω αλλαγών στα κυκλοφορικά πρότυπα. Μια μελέτη μοντελοποίησης υψηλής ανάλυσης για ισχυρή βροχή στην Ευρώπη δείχνει μια επιβράδυνση των καιρικών συστημάτων και μια ισχυρή αύξηση της συχνότητας των σχεδόν στατικών θέσεων και των επακόλουθων ακραίων βροχοπτώσεων και πλημμυρών. [18] Τέτοιες σταθερές καιρικές συνθήκες συνέβαλαν σημαντικά στην καταστροφή των πλημμυρών τον Ιούλιο του 2021.
Ένας μηχανισμός που συζητήθηκε στη βιβλιογραφία για την αύξηση τέτοιων στατικών γεγονότων σχετίζεται με την επιβράδυνση της κυκλοφορίας του δυτικού ανέμου, που κυριαρχεί στον ευρωπαϊκό καιρό, λόγω της έντονης θέρμανσης της Αρκτικής ως αποτέλεσμα της υπερθέρμανσης του πλανήτη, όπως τεκμηριώνεται δεδομένα παρατήρησης. Μια τέτοια επιβράδυνση αύξησε την επιμονή των καιρικών συστημάτων στα δεδομένα παρατήρησης. [20]
Πρότυπες μελέτες δείχνουν ότι ο αριθμός των εβδομάδων με συνεχή βροχόπτωση στην Κεντρική Ευρώπη αυξάνεται κατά 15% σε θερμοκρασία 1,5 ° C. [21] Οι μηχανισμοί πίσω από αυτές τις αλλαγές στο κυκλοφορικό σύστημα είναι περίπλοκοι και δεν έχουν ακόμη χαρτογραφηθεί πλήρως σε παγκόσμια - και επομένως λιγότερο υψηλής ανάλυσης - κλιματικά μοντέλα. Στο μέλλον, αυτές οι σχετικές διαδικασίες θα πρέπει επομένως όχι μόνο να διερευνηθούν σε παγκόσμια βάση με μοντέλα υψηλής ανάλυσης, αλλά και συγκεκριμένα για συγκεκριμένες περιοχές. [22], [23]
Δεν είναι ακόμη σαφές εάν, με την πρόοδο της υπερθέρμανσης του πλανήτη, θα υπάρξει μια περαιτέρω αύξηση στα συστήματα ανθεκτικών καιρικών συνθηκών που τελικά αποσαφηνίστηκαν, δεδομένου ότι τα κλιματικά μοντέλα εξακολουθούν να παρέχουν αντιφατικά αποτελέσματα εδώ. [24], [25] [26] Κλιματικά μοντέλα που σκιαγραφούν καλύτερα ατμοσφαιρικά συμβάντα δειχνουν μια επβράδυνση των κυκλοφορικά προτύπων και στο μέλλον[27] και οι τάσεις στα πιο πρόσφατα κλιματικά μοντέλα είναι πιο έντονες από τις προηγούμενες γενιές κλιματικών μοντέλων. [28]
Το γεγονός ότι διαφορετικά κλιματικά μοντέλα δεν παρέχουν ακόμη ισχυρές μαρτυρίες σχετικά με τη μελλοντική επιμονή των καιρικών συνθηκών, δεν θέτει υπό αμφισβήτηση την αύξηση της ισχύος των δεδομένων παρατήρησης, καθώς δεν επηρεάζεται αυτή η αύξηση που έχει τεκμηριωθεί για το καλοκαίρι από την επιστημονική συζήτηση για τα χειμερινά δεδομένα. Σε ποιο βαθμό η παρατηρούμενη αύξηση της ισχύος είναι άμεση συνέπεια της υπερθέρμανσης του πλανήτη παραμένει το αντικείμενο της τρέχουσας έρευνας. Η προαναφερθείσα περαιτέρω αύξηση της ακραίας βροχόπτωσης σύμφωνα με την παραπάνω εξίσωση Clausius-Clapeyron είναι μια σημαντική βασική αρχή.
Όρια στην προσαρμοστικότητα και την ανάγκη για το στόχο 1,5 ° C
Εκκρεμεί ακόμη μια λεπτομερής μελέτη σχετικά με το ποσό της συμβολής της υπερθέρμανσης του πλανήτη στην καταστροφή από τις πλημμύρες. Ωστόσο, η τρέχουσα κατάσταση της έρευνας μας επιτρέπει να δηλώσουμε σαφώς ότι η ανθρωπογενής υπερθέρμανση του πλανήτη συνέβαλε αναμφίβολα στη σοβαρότητα του πλημμυρικού γεγονότος. Η καταστροφή δείχνει ξεκάθαρα ότι κανείς, ούτε καν εμείς εδώ στη Γερμανία, δεν είναι ασφαλής από τις συνέπειες της υπερθέρμανσης του πλανήτη.
Ακόμα κι αν απαιτούνται επειγόντως περισσότερα μέτρα προσαρμογής για την προστασία από τις κλιματικές επιπτώσεις, η έκταση και η σοβαρότητα του γεγονότος μας δείχνουν ήδη τα όρια της προσαρμοστικότητάς μας.
Αυτή η καταστροφή υπογραμμίζει εντυπωσιακά πόσο επείγον είναι η συνεπής μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου. Τα μέτρα πρέπει να μετρηθούν με βάση την υπόσχεση που έγινε στη Συμφωνία των Παρισίων για να καταβάλουμε κάθε προσπάθεια για τον περιορισμό της αύξησης της θερμοκρασίας στους 1,5 ° C σε σύγκριση με το προ-βιομηχανικό επίπεδο. Μόνο με αυτόν τον τρόπο θα μπορέσουμε να συγκρατήσουμε τις τεράστιες ζημιές και το κόστος της κλιματικής αλλαγής. Η προστασία του κλίματος, από την άλλη πλευρά, δημιουργεί τεράστιες οικονομικές ευκαιρίες. Προκειμένου να επιτευχθούν οι στόχοι του Παρισιού για το κλίμα, πρέπει να αναληφθεί δράση τώρα.
Αυτό το κείμενο γράφτηκε από τους συγγραφείς ως μέλη των επιστημόνων για το μέλλον και εξετάστηκε λεπτομερώς από τους συναδέλφους της ομάδας των επιστημόνων για το μέλλον όσον αφορά την επιστημονική ποιότητα (ιδίως την επαλήθευση των επιχειρημάτων). Σας ευχαριστούμε για αυτή τη συλλογική υποστήριξη μεταξύ των επιστημόνων για το μέλλον.
[1] In der Em-DAT-Datenbank zu Naturkatastrophen sind insgesamt 74 Todesopfer durch Überflutungen an Flüssen für Deutschland seit 1900 dokumentiert. Sturmfluten wie die Nordseesturmflut 1962 sind nicht eingerechnet. Datenlücken insbesondere vor den 1980er Jahren können nicht ausgeschlossen werden. Analyse hier: https://twitter.com/mAndrijevic/status/1415701425930244101?s=20 Die Extremwetterereignisse, die in Zentraleuropa die meisten Todesopfer fordern, sind Hitzewellen.
[2] Für eine Übersicht siehe z. B. hier, hier und hier.
[3] Quelle: https://twitter.com/DWD_presse/status/1415976169787232256
[4] Lehmann, J., Coumou, D. and Frieler, K. (2015). Increased record-breaking precipitation events under global warming. Clim. Change 132 501–15
[5] Fischer, E. and Knutti, R. (2014). Detection of spatially aggregated changes in temperature and precipitation extremes. Geophys. Res. Lett. 41 1–8
[6] Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina (2021). Klimawandel: Ursachen, Folgen und Handlungsmöglichkeiten. https://www.leopoldina.org/publikationen/detailansicht/publication/klimawandel-ursachen-folgen-und-handlungsmoeglichkeiten-2021/
[7] Bova, S., Rosenthal. Y., Liu, Z., Godad, S.P. and Yan, M., (2021). Seasonal origin of the thermal maxima at the Holocene and the last interglacial. Nature 589 548–53
Kaufman, D., McKay, N., Routson, C., Erb, M., Dätwyler, C., Sommer. P.S., Heiri, O. and Davis, B (2020). Holocene global mean surface temperature, a multi-method reconstruction approach. Sci. Data 7 1–13
[8] Fischer, E.M. and Knutti, R. (2016). Observed heavy precipitation increase confirms theory and early models. Nat. Clim. Chang. 6 986–91
[9] Myhre, G., et al. (2019). Frequency of extreme precipitation increases extensively with event rareness under global warming. Sci. Rep. 9 2–11
[10] Dong, S., Sun, Y., Li, C., Zhang, X., Min, S.K. and Kim, Y.H. (2021). Attribution of extreme precipitation with updated observations and CMIP6 simulations, J. Clim. 34 871–81
[11] Sun, Q., Zhang, X., Zwiers, F., Westra, S. and Alexander, L.V. (2021). A global, continental, and regional analysis of changes in extreme precipitation. J. Clim. 34 243–58
[12] Zeder, J., Fischer, E.M. (2020). Observed extreme precipitation trends and scaling in Central Europe. Weather and Climate Extremes 29
[13] Ali, H., Fowler, H.J., Lenderink, G., Lewis, E. and Pritchard, D. (2021). Consistent Large-Scale Response of Hourly Extreme Precipitation to Temperature Variation Over Land. Geophys. Res. Lett. 48
[14] Blöschl, G. et al. (2019). Changing climate both increases and decreases European river floods. Nature 573 108–11
[15] Blöschl, G. et al. (2020). Current European flood-rich period exceptional compared with past 500 years. Nature 583 560–6
[16] Willner, S.N., Levermann, A., Zhao, F. and Frieler, K. (2018). Adaptation required to preserve future high-end river flood risk at present levels. Sci. Adv. 4
[17] Dottori, F., Szewczyk, W., Ciscar, J.C., Zhao, F., Alfieri, L., Hirabayashi, Y., Bianchi, A., Mongelli, I., Frieler, K., Betts, R.A. and Feyen, L. (2018). Increased human and economic losses from river flooding with anthropogenic warming. Nature Clim. Change 8 781–6
[18] Kahraman, A. (2021). Quasi-Stationary Intense Rainstorms Spread Across Europe Under Climate Change. Geophysical Research Letters 1–11
[19] Coumou, D., Lehmann, J. and Beckmann, J. (2015). The weakening summer circulation in the Northern Hemisphere mid-latitudes Science 348 324–7
[20] Pfleiderer, P. and Coumou, D. (2018). Quantification of temperature persistence over the Northern Hemisphere land-area. Clim. Dyn. 51 627–37
[21] Pfleiderer, P., Schleussner, C., Kornhuber, K. and Coumou, D. (2019). Summer weather becomes more persistent in a 2 °C world. Nature Clim. Change 9 666–71
[22] Coppola, E., Sobolowski, S., Pichelli, E. et al. (2020). A first-of-its-kind multi-model convection permitting ensemble for investigating convective phenomena over Europe and the Mediterranean. Clim Dyn 55, 3–34
[23] Coppola, E., Nogherotto, R., Ciarlò, J. M., Giorgi, F., van Meijgaard, E., Kadygrov, N., et al. (2021). Assessment of the European Climate Projections as Simulated by the Large EURO-CORDEX Regional and Global Climate Model Ensemble. Journal of Geophysical Research: Atmospheres 126
[24] Huguenin, M.F., Fischer, E. M., Kotlarski, S., Scherrer, S.C., Schwierz, C., and Knutti, R. (2020). Lack of Change in the Projected Frequency and Persistence of Atmospheric Circulation Types Over Central Europe. Geophys. Res. Lett. 47
[25] Schiemann, R., et al. (2020). Northern Hemisphere blocking simulation in current climate models: evaluating progress from the Climate Model Intercomparison Project Phase 5 to 6 and sensitivity to resolution. Weather Clim. Dynam., 1, 277–292
[26] Davini, P., and D’Andrea, F. (2020). From CMIP3 to CMIP6: Northern Hemisphere Atmospheric Blocking Simulation in Present and Future Climate. Journal of Climate, 33(23), 10021-10038
[27] Kornhuber, K. and Tamarin-Brodsky, T. (2021). Future Changes in Northern Hemisphere Summer Weather Persistence Linked to Projected Arctic Warming. Geophys. Res. Lett. 48 1–12
[28] Harvey, B.J., Cook, P., Shaffrey, L.C. and Schiemann, R. (2020). The Response of the Northern Hemisphere Storm Tracks and Jet Streams to Climate Change in the CMIP3, CMIP5, and CMIP6 Climate Models. J. Geophys. Res. Atmos. 125 1–10
